Respuesta ionosférica marciana durante la supertormenta solar de mayo de 2024

Cuando una tormenta solar lejana sacudió los cielos de Marte

En mayo de 2024, una tormenta colosal en el Sol no solo dibujó auroras poco frecuentes en los cielos de la Tierra, sino que también impactó contra Marte. Este estudio muestra cómo ese estallido de energía solar remodeló de manera dramática la atmósfera superior cargada eléctricamente —o ionosfera— alrededor del Planeta Rojo. Al capturar el evento casi en tiempo real con naves en órbita, los científicos registraron el aumento más intenso jamás observado en una de las capas ionosféricas clave de Marte, revelando nuevos detalles sobre cómo las tormentas solares pueden afectar a planetas que carecen de campos magnéticos globales protectores.

Escuchando a través del aire marciano

Para observar la reacción de la ionosfera marciana, los investigadores usaron una técnica llamada ocultación recíproca por radio, en la que una nave espacial emite un tono de radio constante a través de la atmósfera del planeta hacia otra nave. A medida que la señal roza el limbo de Marte, se desvía y se ralentiza según la cantidad de partículas cargadas que atraviesa. Midiendo cuidadosamente estos cambios minúsculos, los científicos pueden reconstruir un perfil vertical de densidad electrónica —esencialmente un sondeo de la ionosfera, desde unos 80 kilómetros hasta varios cientos de kilómetros—. Desde 2020, las misiones Mars Express y ExoMars Trace Gas Orbiter han venido realizando tales mediciones aproximadamente una vez por semana, construyendo de manera sostenida una línea base del comportamiento ionosférico marciano a través de estaciones y condiciones solares.

Llega la supertormenta

A comienzos de mayo de 2024, el Sol desató una serie de erupciones intensas: fulguraciones potentes, ráfagas de partículas de alta velocidad y una gran nube de plasma conocida como eyección de masa coronal. Estos eventos produjeron la tormenta geomagnética más fuerte en la Tierra en décadas y, poco después, perturbaciones en el entorno espacial de Marte. El 15 de mayo, apenas diez minutos después de que la radiación de una fulguración solar de clase X alcanzara Marte, las dos naves europeas realizaron una ocultación por radio programada sobre la región sur de Sisyphi Planum. Esa sincronía afortunada proporcionó una instantánea de la ionosfera marciana justo cuando la radiación de la tormenta estaba en su pico, permitiendo al equipo comparar este “perfil de tormenta” con docenas de observaciones anteriores y más calmadas tomadas en condiciones de iluminación similares.

Un aumento récord en una capa oculta

El cambio más llamativo apareció en la más baja de las dos capas ionosféricas principales de Marte, llamada M1, situada alrededor de los 90–110 kilómetros de altitud. Durante la tormenta, la densidad electrónica máxima de esta capa se hinchó hasta unas 2,8 veces su valor normal —el mayor incremento jamás registrado—, además de ascender aproximadamente 6,5 kilómetros. La capa superior M2, situada alrededor de los 150 kilómetros, aumentó solo en torno al 45 por ciento y se desplazó hacia arriba en una magnitud similar. Medidas de rayos X blandos del orbitador MAVEN de la NASA mostraron que la energía entrante en rayos X aumentó aproximadamente por un factor de tres, mucho menos de lo que teorías previas predijeron como necesario para provocar una respuesta tan grande en M1. Esta discrepancia sugiere que los modelos anteriores subestimaron la eficiencia con la que la luz solar de alta energía puede desencadenar ionizaciones “secundarias”, donde electrones energéticos provocan cascadas adicionales de colisiones e ionizaciones en el tenue aire marciano.

Calor, ondulaciones a gran altitud y lo que no cambió

Más allá del impulso en la capa M1, la tormenta dejó otras huellas. Ambos picos, M1 y M2, se desplazaron hacia arriba, lo que apunta a calentamiento y expansión de la atmósfera neutra subyacente —probablemente un efecto retardado de la eyección de masa coronal y las perturbaciones de partículas asociadas que sacudieron a Marte durante más de un día—. Apareció una mejora menor pero distinguible alrededor de los 245 kilómetros de altitud, que los autores sugieren podría estar relacionada con inestabilidades donde el viento solar roza la atmósfera superior de Marte, o con flujos de iones saliendo en dirección exterior a lo largo de líneas de campo magnético distorsionadas. Al mismo tiempo, algunas cosas se mantuvieron sorprendentemente estables: la parte superior de la capa M2 no se comprimió de forma notable, la atmósfera neutra inferior por debajo de unos 100 kilómetros no mostró grandes cambios estructurales, y la separación general entre los picos M1 y M2 apenas se desplazó.

Por qué importa esto para futuras misiones a Marte

Para el lector general, el mensaje clave es que la atmósfera superior de Marte es mucho más sensible a las tormentas solares de lo que se pensaba, especialmente en su capa ionosférica inferior. Un pulso de rayos X solares puede amplificar rápidamente esta región, no solo por ionización directa sino también mediante cadenas de colisiones secundarias, y puede calentar y aumentar el volumen del aire circundante. Comprender estos efectos es crucial para planificar futuras misiones robóticas y tripuladas: la comunicación por radio, las señales de navegación e incluso la resistencia atmosférica sobre las naves pueden alterarse durante tales tormentas. Este estudio demuestra que con un monitoreo regular y de alta precisión podemos capturar estos eventos raros en acción y refinar nuestros modelos sobre cómo el Sol moldea los entornos de los planetas rocosos —Marte hoy, y quizá otros mundos mañana.

Cita: Parrott, J., Sánchez-Cano, B., Svedhem, H. et al. Martian ionospheric response during the may 2024 solar superstorm. Nat Commun 17, 2017 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69468-z

Palabras clave: Ionosfera de Marte, tormenta solar, erupción solar, clima espacial, ocultación por radio